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广义相对论
有了狭义相对论
有必要理解一下广义相对论
狭义相对论主要说时间和空间是不可分割的整体
而广义相对论讲引力场等效于时空的弯曲
如果你理解了狭义相对论
广义相对论便很容易理解
因为时间是个变量
狭义相对论跟光
粒子相关
广义相对论跟大物体相关
比如太阳等恒星
甚至黑洞
一个大物体
比如中子星
由中子构成的一个星球是很重很重的
原子很松散
原子核是由中子和质子组成的
这两个非常重
如果原子坍塌了
变成一个质子
中子芯就非常重
密度非常大
这样的大物体
大密度的引力场就会使时间和空间弯曲
三维坐标不是三维坐标了
而是一个球体坐标
其中时间也弯曲了
也就是说把时间变成变量
这样就好理解了
在太阳周边应该也是如此
太阳还不够大
不够重
密度不够大
黑洞是大到已经连光都出不来了
时空弯曲到一个起点了
数学上叫不可解
霍金关于黑洞的所有理论都是猜想
实验也做不了
因为所有东西都出不来
连光也出不来
爱因斯坦广义相对论的引力场公式是一个微分方程
它用这个描述引力场和时空的关系
这是一个二阶的偏微分方程
微分方程有常微分
有偏微分
有一阶二阶各种解
二阶偏微分的解需要满足特定的边界条件或初始条件
有多个解
这个二阶偏微分方程的每一个解都是一个宇宙
这里宇宙的含义既包括了整个空间
也包括了时间
假如我们的宇宙是在特定初始态下的一个解
那么会不会还有其他解
也就是有其他宇宙的存在呢
根据这个公式是这样的
每一个解都是一个宇宙
都是一个时空
一个体系
所以有人提出多重宇宙的概念
在适当的初始条件下
方程有唯一解
一般没有通解
这里就引出另一个重要课题
数学
许多理论没有数学就没法讨论